DE10060909A1

DE10060909A1 - Metallbeschichtete Fasermaterialien

Info

Publication number: DE10060909A1
Application number: DE10060909A
Authority: DE
Inventors: Susumu Takagi; Shigeazu Orita; Hiroo Kishimoto; Hidemasa Araie
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2001-07-12
Also published as: KR20010070270A; US6924244B2; US20010019928A1; KR100741945B1

Abstract

Ein flexibler, elektrisch leitender textiler Werkstoff wird erhalten durch Plattieren eines textilen Werkstoffes aus einem Multifilamentgarn, das aus mehreren flachen thermoplastischen Einzelfilamenten zusammengesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch leitendes Fasermaterial, das sich zum Abschirmen von elektromagnetischen Interferenzen (EMI), zum Erden und für andere elektrisch leitende Teile eignet.

Elektrisch leitende textile Werkstoffe werden in breitem Umfang in verschiedenen elektronischen Vorrichtungen verwendet, um ein Austreten von elektromagnetischen Wellen aus der Vorrichtung zu verhindern. Dazu gehören textile Werkstoffe aus Kunstfasern aus einem polymeren Material, wie Polyester oder Nylon, wobei die textilen Werkstoffe auf ihrer Oberfläche mit einer Metallbeschichtung versehen sind. Diese textilen Werkstoffe weisen eine charakteristische Kombination von zwei Eigenschaften auf: eine durch die Faserkomponente verliehene Flexibilität und eine durch die Metallkomponente verliehene EMI-Abschirmung. Derartige textile Werkstoffe finden in breitem Umfang Verwendung als Dichtungsmaterialien und Bänder zum Einbau in elektronische Vorrichtungen.

Neuere Entwicklungen auf dem Gebiet von elektronischen Vorrichtungen mit verringerten Abmessungen und erhöhter Frequenz machen die Entwicklung von elektrisch leitenden Materialien, wie EMI-Abschirm- und Erdungsmaterialien, erforderlich, die eine geringere Dicke und einen höheren Wirkungsgrad insbesondere im Hochfrequenzbereich aufweisen. Es ist bekannt, dass Metallfolien und Polymerfolien, die durch Abscheiden oder Zerstäuben mit einem Metall beschichtet sind, diese Anforderungen erfüllen. Derartige Materialien sind jedoch insofern nachteilhaft, als es ihnen an Dauerhaftigkeit, Flexibilität und Weichheit fehlt, Eigenschaften, die zum Einsatz als EMI-Abschirmmaterialien und andere elektrisch leitende Materialien erforderlich sind.

JP-64-30899 A beschreibt ein Faservlies zur Verwendung als EMI-Abschirmfolienmaterial, das durch Verbinden einer metallplattierten Faser, die einen flachen Querschnitt aufweist, mit einer unter Wärmeeinwirkung schmelzenden Bindefaser durch Schmelzen dieser Bindefaser erhalten worden ist. Jedoch basiert das verbesserte Abschirmverhalten dieses Faservlieses auf der thermischen Pressverbindung der unter Wärmeeinwirkung schmelzenden Bindefaser mit der metallplattierten Faser, was in nachteiliger Weise die Flexibilität beeinflusst und zusätzliche Stufen erforderlich macht, wodurch der Herstellungsvorgang verteuert wird.

JP-8-291432 A beschreibt einen flexiblen textilen Werkstoff mit EMI-Abschirmwirkung, der aus einem Metall- Monofilament mit einem flachen, nicht-runden Querschnitt, das spiralförmig auf ein aus 10 oder mehr Fasern bestehendes Kerngarn gewickelt ist, erhalten worden ist. Dieser textile Werkstoff ist jedoch insofern nachteilig, als er zum Erreichen einer zufriedenstellenden EMI-Abschirmwirkung eine erhöhte Menge des Metall-Monofilaments benötigt, was wiederum in nachteiliger Weise die Flexibilität sowie die Kostensituation beeinflusst.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen die vorerwähnten technischen Probleme des Stands der Technik überwunden werden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen elektrisch leitenden textilen Werkstoff bereitzustellen, bei dem die Flexibilität seines Fasersubstrats erhalten bleibt und der ein starkes Breitband- EMI-Abschirmverhalten zeigt. Dieser textile Werkstoff soll auf dem Gebiet der elektrisch leitenden Materialien, wie EMI- Abschirmmaterialien und Erdungsmaterialien, in breitem Umfang einsetzbar sein.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein elektrisch leitendes Fasermaterial, das einen textilen Werkstoff aus einem Multifilamentgarn, das aus einer Mehrzahl von flachen, thermoplastischen Einzelfilamenten zusammengesetzt ist, und eine auf der Oberfläche des textilen Werkstoffes gebildete Metallüberzugsschicht umfasst.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitenden Fasermaterials, wobei das Verfahren die Bereitstellung eines textilen Werkstoffes aus einem Multifilamentgarn, das aus einer Mehrzahl von thermoplastischen, flachen Einzelfilamenten zusammengesetzt ist, und die Durchführung einer Metall- Beschichtungsbehandlung an dem textilen Werkstoff umfasst.

Erfindungsgemäß handelt es sich beim textilen Werkstoff vorzugsweise um ein Gewebe. Die flachen Einzelfilamente weisen erfindungsgemäß vorzugsweise ein durchschnittliches Flachheitsverhältnis von 1,5 bis 5,0 auf. Das zur Herstellung des erfindungsgemäßen textilen Werkstoffes geeignete Multifilament weist eine durchschnittliche Verdichtung von 1,0 bis 8,0 und vorzugsweise von 1,2 bis 7,0 auf. Die Kette eines erfindungsgemäß geeigneten textilen Werkstoffes weist vorzugsweise ein Gewebeoberfläche-Besetzungsverhältnis von 60 bis 90% auf, während der Schuss vorzugsweise ein Gewebeoberflächen-Besetzungsverhältnis von 90 bis 120% aufweist. Der erfindungsgemäße textile Werkstoff besitzt vorzugsweise einen Deckungsfaktor von 1000 bis 3000. Bei dem thermoplastischen Polymeren, aus dem das für den erfindungsgemäßen textilen Werkstoff geeignete Multifilamentgarn zusammengesetzt ist, handelt es sich vorzugsweise um einen Polyester.

Erfindungsgemäß ist der textile Werkstoff aus einem Multifilamentgarn, das aus einer Mehrzahl von flachen thermoplastischen Einzelfilamenten zusammengesetzt ist, mit einem Metall beschichtet, um ein elektrisch leitendes Fasermaterial bereitzustellen.

Das erfindungsgemäße Fasermaterial aus einem derartigen Multifilamentgarn, das aus flachen Einzelfilamenten zusammengesetzt ist, umfasst (ohne Beschränkung hierauf) gewebte, gewirkte und ungewebte Werkstoffe. Unter diesen textilen Werkstoffen werden gewebte Werkstoffe erfindungsgemäß bevorzugt, da sie ein elektrisch leitendes Material ergeben, das in bezug auf seine dünne Beschaffenheit, das starke EMI-Abschirmverhalten und die Einfachheit der Verarbeitung zu sekundären Produkten vorteilhaft ist.

Geeignete erfindungsgemäße Gewebe lassen sich unter Verwendung des aus flachen Einzelfilamenten zusammengesetzten Multifilaments herstellen. Die Bezeichnung Einzelfilamente wird erfindungsgemäß für Kette und/oder Schuss verwendet, und zwar für einen Teil davon oder für die Gesamtheit. Die Bindung des erfindungsgemäßen Gewebes umfasst (ohne Beschränkung hierauf) eine Leinenbindung, Köperbindung und Satinbindung sowie Kombinationen davon. Unter diesen Bindungsarten wird jedoch die Leinenbindung oder glatte Bindung erfindungsgemäß bevorzugt, da sie in bezug auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Garnscheuerbeständigkeit und die dünne Beschaffenheit vorteilhaft ist.

Das durchschnittliche Flachheitsverhältnis eines zur Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Fasermaterials geeigneten flachen Einzelfilaments bezieht sich auf den Wert, der sich ergibt, wenn man ein Rechteck um den Querschnitt des flachen Einzelfilaments gemäß der Darstellung in Fig. 1 zieht und die längere Seite (L) des Rechtecks durch die kürzere Seite (S) teilt. Der Wert liegt normalerweise im Bereich von 1,5 bis 5 und vorzugsweise von 2 bis 4. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde festgestellt, dass ein flaches Einzelfilament mit einem durchschnittlichen Flachheitsverhältnis von mehr als 5 Schwierigkeiten bei der Verarbeitung zu einem Multifilamentgarn und einem textilen Werkstoff bereitet, während bei einem Multifilament mit einem durchschnittlichen Flachheitsverhältnis von 1,5 oder weniger Schwierigkeiten in bezug auf die Flexibilität des daraus hergestellten elektrisch leitenden textilen Werkstoffes entstehen. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten weist das erfindungsgemäße flache Einzelfilament ein um seinen Querschnitt umgeschriebenes Rechteck auf, das normalerweise eine längere Seite (L) von 10 bis 50 µm und vorzugsweise von 20 bis 40 µm und eine kürzere Seite (S) von 2 bis 30 µm und vorzugsweise von 6 bis 20 µm aufweist. Der Feinheitsgrad des erfindungsgemäßen flachen Einzelfilaments beträgt normalerweise 1 bis 10 Denier (nachstehend abgekürzt als "d") und vorzugsweise 2 bis 5d. Ein flaches Einzelfilament mit einer Feinheit von weniger als 1d kann Schwierigkeiten insofern bereiten, als seine Festigkeit für eine zufriedenstellende Verarbeitung zu Garnen und textilen Werkstoffen nicht ausreicht, während Einzelfilamente mit einer Feinheit von mehr als 10d Schwierigkeiten in bezug auf die Flexibilität des daraus erhaltenen textilen Werkstoffes bereiten können. Die Gesamtfeinheit des aus flachen Einzelfilamenten zusammengesetzten Multifilamentgarns beträgt erfindungsgemäß normalerweise 10 bis 100d und vorzugsweise 20 bis 80d.

Die Querschnittform des erfindungsgemäßen Einzelfilaments umfasst (ohne Beschränkung hierauf) eine elliptische Form, eine rechteckige Form, eine W-Form und eine Sanduhrform. Unter den Einzelfilamenten mit derartigen Querschnittformen werden jedoch solche mit einer W-artigen Querschnittform oder einer Sanduhrform erfindungsgemäß bevorzugt, da eine derartige Form es den Einzelfilamenten ermöglicht, sich bei der Verarbeitung zu einem Multifilament eng aneinander anzupassen, was wiederum zur Herstellung eines textilen Werkstoffes mit glatter Oberfläche und geringer Dicke führen kann, wodurch ein Beitrag zu einer verbesserten Flexibilität und einem stärkeren EMI-Abschirmverhalten geleistet wird. Das durchschnittliche Flachheitsverhältnis eines Multifilaments, das sich zum Aufbau des erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Fasermaterials eignet, bezieht sich auf den Wert, der durch Zeichnen eines umgeschriebenen Rechtecks entlang des Querschnitts des Multifilaments gemäß der Darstellung in Fig. 2 und durch Dividieren der längeren Seite (1) des Rechtecks durch die kürzere Seite (s) bestimmt wird. Dieser Wert liegt normalerweise im Bereich von 1,0 bis 8,0 und vorzugsweise von 1,2 bis 7,0. Ein Multifilamentgarn mit einem durchschnittlichen Flachheitsverhältnis von weniger als 1,0 kann zu Schwierigkeiten mit einer erhöhten Dicke des erhaltenen textilen Werkstoffes führen, was in nachteiliger Weise seine Flexibilität sowie sein EMI-Abschirmverhalten beeinflusst, während ein Multifilament mit einer durchschnittlichen Verdichtung von mehr als 8,0 Schwierigkeiten bei der Verarbeitung zu einem textilen Werkstoff sowie in bezug auf das EMI-Abschirmverhalten des textilen Werkstoffes bereitet.

Der erfindungsgemäß verwendete Ausdruck Oberflächenbesetzungsverhältnis des textilen Werkstoffes bezieht sich auf einen Wert, der für die Kette und den Schuss des Werkstoffes gemäß der Darstellung in Fig. 4 nach den folgenden Formeln bestimmt wird:

Oberflächenbesetzungsverhältnis des Gewebes (%) für die Kette = Kettenbreite (A)/Kettenabstand (B) × 100 Oberflächenbesetzungsverhältnis des Gewebes (%) für den Schuss = Schussbreite (C)/Schussabstand (D) × 100

Erfindungsgemäß können elektrisch leitende Fasermaterialien vorzugsweise unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Gewebes, dessen Kette ein Oberflächenbesetzungsverhältnis des Gewebes von 60 bis 90% und dessen Schuss ein Oberflächenbesetzungsverhältnis des Gewebes von 90 bis 120% aufweist, hergestellt werden.

Wenn die Kette ein Gewebeoberflächen- Besetzungsverhältnis von weniger als 60% aufweist, kann es zu einem Gleiten kommen, was in nachteiliger Weise das EMI- Abschirmverhalten des elektrisch leitenden Materials beeinflusst. Wenn die Kette ein Gewebeoberflächen- Besetzungsverhältnis von mehr als 90% aufweist, kann ein Abflachen des Schusses erfolgen, was in nachteiliger Weise die Dicke des elektrisch leitenden Materials sowie dessen EMI-Abschirmverhalten beeinflusst.

Wenn der Schuss ein Gewebeoberflächen- Besetzungsverhältnis von weniger als 90% aufweist, so ergibt sich eine Zunahme der Größe der Öffnungen an den Schnittpunkten des Gewebes, wodurch es leichter gleitet und sich dadurch ein verschlechtertes EMI-Abschirmverhalten des elektrisch leitenden Materials ergibt. Wenn der Schuss ein Gewebeoberflächen-Besetzungsverhältnis von mehr als 120% aufweist, so steigt die Dicke, wodurch die gleichmäßige Plattierung des Gewebes beeinträchtigt wird und eine Plattierungslösung nur schlecht eindringt.

Erfindungsgemäß kann der textile Werkstoff einem Finishing unterzogen werden, indem man ihn kalandriert, um es somit zu ermöglichen, dass die Gewebeoberflächen- Besetzungsverhältnisse von Kette und Schuss innerhalb der vorstehend angegebenen jeweiligen Bereiche gehalten werden.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Materialien geeignete thermoplastische Faser umfasst (ohne Beschränkung hierauf) Polyesterfasern, z. B. Polyethylenterephthalatfasern, Polyamidfasern, z. B. Nylon 6 und Nylon 66, und Acrylfasern. Unter diesen Fasern werden Polyesterfasern für die vorliegende Erfindung bevorzugt, da sie sich in bezug auf die Dauerhaftigkeit und die Einfachheit der Verarbeitung zu einem flachen Einzelfilament, Multifilament und textilen Werkstoff als vorteilhaft erweisen.

Das erfindungsgemäße flache Einzelfilament kann nach Verfahren hergestellt werden, die (ohne Beschränkung hierauf) das Kalandrieren und das Schmelzspinnen umfassen. Unter diesen Verfahren wird das Schmelzspinnverfahren erfindungsgemäß bevorzugt, da es sich zur Herstellung eines Einzelfilaments mit gleichmäßiger Flachheit eignet. Wenn ein gewebter textiler Werkstoff als Substrat verwendet wird, auf dem zur Herstellung des erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Materials eine Metallüberzugsschicht ausgebildet wird, weist das Gewebe üblicherweise einen Deckungsfaktor von 1000 bis 3000 und vorzugsweise von 1500 bis 2500 auf.

Ein Gewebe mit einem Deckungsfaktor von weniger als 1000 kann Schwierigkeiten mit einer erhöhten Größe der Öffnungen an den Schnittpunkten des Gewebes hervorrufen, woraus sich eine Beeinträchtigung des EMI-Abschirmverhaltens des elektrisch leitenden Materials ergibt. Umgekehrt bereitet ein Gewebe mit einem Deckungsfaktor von mehr als 3000 Schwierigkeiten nicht nur in bezug auf die umständliche Herstellung, sondern auch in bezug auf die schlechte Flexibilität aufgrund seiner hohen Dichte, was auch zu einem schlechten Durchdringen mit einer Plattierungslösung führt und in nachteiliger Weise die Einfachheit des Plattierungsvorgangs und die Dauerhaftigkeit des darauf ausgebildeten Metallüberzugs beeinflusst.

Unter dem erfindungsgemäß verwendeten Ausdruck "Deckungsfaktor" eines Gewebes ist der Wert zu verstehen, der gemäß den folgenden Formeln aus den Formgebungseigenschaften gesamte Kettenfeinheit (D1), Kettendichte (N1), gesamte Schussfeinheit (D2) und Kettendichte (N2) bestimmt wird:

(D1) 1/2 × N1 + (D2) 1/2 × N2

wobei die Garnfeinheit in Denier und die Garndichte in Garne/Zoll angegeben werden.

Eine Metallbeschichtung eines textilen Werkstoffes aus einem thermoplastischen Multifilamentgarn, das aus flachen Einzelfilamenten zusammengesetzt ist, kann zur Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Materials unter Anwendung verschiedener Verfahren, wie Zerstäuben, Abscheiden unter Vakuum, Elektroplattieren und stromloses Plattieren, die in verschiedenen Literaturstellen für derartige Beschichtungsvorgänge beschrieben werden, erreicht werden. Unter diesen Verfahren wird das stromlose Plattieren erfindungsgemäß bevorzugt, da es sich insofern als vorteilhaft erweist, als damit ein textiler Werkstoff mit Metall beschichtet werden kann, wobei ein Metallüberzug an den Schnittstellen der Garne gebildet wird. Das stromlose Plattieren des textilen Werkstoffes kann erfindungsgemäß nach bekannten Verfahren durchgeführt werden, die eine Stufe zum Auftragen eines Katalysators auf den textilen Werkstoff umfassen, wonach sich eine Stufe mit einem chemischen Plattierungsvorgang anschließt. Für die Stufe zum Auftragen des Katalysators kann sich die vorliegende Erfindung eines der beiden bekannten Verfahren bedienen: ein Verfahren unter Sensibilisierung des textilen Werkstoffes mit einer wässrigen Lösung von Zinnchlorid unter anschließender Behandlung des Werkstoffes mit einer wässrigen Lösung von Palladiumchlorid; und das andere Verfahren unter Auftragen einer einzigen Katalysatorlösung mit einem Zinn und Palladium enthaltendem Kolloid auf den Werkstoff unter anschließender Entfernung der Zinnionen von der kolloidalen Oberflächenschicht, um das als Katalysator für die chemische Plattierung wirksame Palladium freizulegen. Das chemische Plattierungsverfahren kann unter Verwendung eines Plattierungsbads und unter Bedingungen, die dem Fachmann geläufig sind, durchgeführt werden. Das chemische Plattierungsbad enthält normalerweise ein Metallsalz, ein Reduktionsmittel, einen Puffer, ein pH- Steuerungsmittel und andere Mittel, die zum Erreichen der erfindungsgemäßen Zwecke erforderlich sind.

Zu leitenden Metallen, die sich zum Plattieren eines textilen Werkstoffes zur Herstellung der erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Materialien eignen, gehören (ohne Beschränkung hierauf) Silber, Kupfer, Nickel, Kobalt und Zinn. Unter diesen Metallen werden Kupfer und Nickel erfindungsgemäß bevorzugt, da sich beide Metalle als vorteilhaft in bezug auf die Bereitstellung eines stabilen und leicht handhabbaren Plattierungsbads eignen. Die Plattierung des textilen Werkstoffes kann erfindungsgemäß vorzugsweise so durchgeführt werden, dass die Dicke des auf dem textilen Werkstoff gebildeten Metallüberzugs im Bereich von 0,05 bis 5 µm liegt.

Ein textiler Werkstoff, der mit einem Metallüberzug in einer Dicke von weniger als 0,5 µm versehen ist, ergibt möglicherweise keine ausreichende Oberflächenleitfähigkeit, um den Werkstoff in ein erfindungsgemäßes elektrisch leitendes Material überzuführen. Umgekehrt zeigt ein textiler Werkstoff, der mit einem Metallüberzug in einer Dicke von mehr als 5 µm beschichtet ist, möglicherweise keine weitere Zunahme der Oberflächenleitfähigkeit aufgrund eines derart dicken Metallüberzugs, der andererseits eine Beeinträchtigung der Flexibilität bewirkt.

Im allgemeinen wird eine Metallplattierung beliebiger Substrate in bezug auf den Grad der auf dem Substrat gebildeten Metallbeschichtung häufiger durch Angabe der Metallbeschichtung pro Einheitsfläche oder des Oberflächenwiderstands als durch Angabe der Dicke bewertet. Diesbezüglich kann die Metallplattierung des textilen Werkstoffes erfindungsgemäß so durchgeführt werden, dass der Werkstoff eine Metallabscheidung von 5 bis 50 g/m² und vorzugsweise von 10 bis 30 g/m² und einen Oberflächenwiderstand von 0,001 bis 1 Ω/ und vorzugsweise von 0,01 bis 0,1 Ω/ aufweist.

Beispiele

Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus den folgenden Beispielen. Diese Beispiele dienen jedoch lediglich der Erläuterung der Erfindung und sollen den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise beschränken.

Bewertung

Die in den Beispielen 1 und 2 sowie im Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen elektrisch leitenden Materialien wurden in bezug auf die folgenden drei Parameter gemäß den nachstehend beschriebenen Bewertungsverfahren bewertet: Oberflächenleitfähigkeit, EMI-Abschirmverhalten und Flexibilität. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

1. Oberflächenleitfähigkeit

Ein Widerstandsmessgerät (Loresta-EP MCP-T360 der Fa. Mitsubishi Chemical Corporation) wurde zur Messung der Oberflächenleitfähigkeit in Ω/ der einzelnen Testproben gemäß dem Messverfahren mit vier Anschlüssen und vier Messfühlern (gemäß JIS-K-7194) verwendet.

2. EMI-Abschirmverhalten 2.1. Bereich von 10 MHz bis 1 GHz

Eine Messzelle, die ähnlich der von Kansai Electronic Industry Development Center (KEC)'s Ikoma Testing Station entwickelten Zelle war, wurde hergestellt, um Wellen von 10 MHz bis 1 GHz, die von einem Spektralanalysator mit einem Tracking-Generator (HP8591EM der Fa. Agilent Technology) erzeugt worden war, an der Empfängereinheit der Messzelle nach Passage durch eine Testprobe des in die Zelle eingesetzten textilen Werkstoffes zu empfangen. Dadurch wurde das EMI-Abschirmverhalten in dB über den Bereich von 10 NHz bis 1 GHz mit dem Spektralanalysator gemessen.

2.2. Bereich von 1 GHz bis 15 GHz

Ein Abschirmkasten aus Stahl mit einer intern eingebauten starren Doppelhornantenne (EMCO3115 der Fa. EMCO) wurde gemäß MIL-Std-285 so hergestellt, dass der Kasten an einer Fläche mit einer Öffnung versehen war, über der ein Probestück des textilen Werkstoffes angebracht war.

Radiowellen von 1 GHz bis 15 GHz, die mit einem synthetisierten Signalgenerator (HP83731A der Fa. Agilent Technology) erzeugt worden waren, wurden an der inneren Antenne durch das Probestück von einer weiteren starren Doppelhornantenne (EMCO3115 der Fa. EMCO) an der entgegengesetzten Position außerhalb des Kastens empfangen, um auf diese Weise das EMI- Abschirmverhalten des Probestücks in dB im Bereich von 1 GHz bis 15 GHz mit einem Spektralanalysator (HP8563E der Fa. Agilent Technology) zu messen.

2.3. Flexibilität

Das JIS-L-1096-Verfahren A (bekannt als 45°-Cantilever- Verfahren) wurde zur Messung der Flexibilität des Probestücks in mm herangezogen.

Beispiel 1

Ein textiler Werkstoff mit Leinenbindung, der als Kette ein regelmäßiges, texturiertes Polyester-Multifilamentgarn aus 24 Filamenten (nachstehend abgekürzt als "f") mit 50 Denier (nachstehend abgekürzt als "d") aufwies und als Schuss ein 75d-36f-Polyester-Multifilamentgarn (zusammengesetzt aus Einzelfilamenten mit einem W-förmigen Querschnitt, dessen umgeschriebenes Rechteck eine längere Seite (L) von 35 µm und eine kürzere Seite (S) von 15 µm aufwies - Technofine der Fa. Asahi Chemical) wurde gereinigt, getrocknet und durch Wärmeeinwirkung vorfixiert sowie einer Oberflächenätzbehandlung durch kaustische Hydrolyse unter Gewichtsverminderung um 10% unterzogen, um den textilen Werkstoff in einen Werkstoff mit einer Kettendichte von 123 Garnen/Zoll, einer Schussdichte von 84 Garnen/Zoll und einem Deckungsfaktor von 1597 überzuführen.

Der textile Werkstoff wurde in eine wässrige Lösung mit einem Gehalt an 0,3 g/Liter Palladiumchlorid, 30 g/Liter Zinn(II)-chlorid und 300 ml 36%iger Salzsäure von 40°C getaucht und sodann mit Wasser gewaschen. Anschließend wurde der textile Werkstoff in eine Lösung von Fluoroborsäure mit einer Säurekonzentration von 0,1 N getaucht und hierauf mit Wasser gewaschen. Sodann wurde der textile Werkstoff in ein stromloses Kupferplattierungsbad, das aus 7,5 g/Liter Kupfersulfat, 30 ml/Liter 37%igem Formalin und 85 g/Liter Rochelle-Salz bestand, getaucht und anschließend mit Wasser gewaschen. Der kupferplattierte textile Werkstoff wurde ferner in ein Elektrovernickelungsbad mit einem Gehalt an 300 g/Liter Nickelsulfamat, 30 g/Liter Borsäure und 15 g/Liter Nickelchlorid mit einem pH-Wert von 3,7 bei einer Stromdichte von 5 A/dm² getaucht, um eine Nickelschicht aufzubauen. Nach Waschen mit Wasser erhielt man ein elektrisch leitendes Material mit einer Metallüberzugsschicht aus 25 g/m² Kupfer und 5 g/m² Nickel. Das mit Metall beschichtete Textilmaterial wurde auf die vorstehend angegebene Weise bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Beispiel 2

Ein textiler Werkstoff mit Leinenbindung aus 30d-10f- Polyester-Multifilamentgarn (zusammengesetzt aus Einzelfilamenten mit einem W-förmigen Querschnitt, deren umgeschriebenes Rechteck eine längere Seite (L) von 35 µm und eine kürzere Seite (S) von 15 µm aufwies; Technofine der Fa. Asahi Chemical) als Kette und einem 50d-30f-Polyester- Multifilament (zusammengesetzt aus Einzelfilamenten mit einem W-förmigen Querschnitt, dessen umgeschriebenes Rechteck eine längere Seite (L) von 35 µm und eine kürzere Seite (S) von 15 µm aufwies; Technofine der Fa. Asahi Chemical) als Schuss wurde gereinigt, getrocknet und unter Wärmeeinwirkung vorfixiert. Anschließend wurde eine kaustische Behandlung bis zu einer Gewichtsverminderung um 10% durchgeführt, um den textilen Werkstoff in einen Werkstoff mit einer Kettendichte von 149 Garnen/Zoll, einer Schussdichte von 138 Garnen/Zoll und einem Deckungsfaktor von 1792 überzuführen.

Das Gewebe wurde in eine wässrige Lösung mit einem Gehalt an 0,3 g/Liter Palladiumchlorid, 30 g/Liter Zinn(II)- chlorid und 300 ml 36%iger Salzsäure getaucht und sodann mit Wasser gewaschen. Anschließend wurde das Gewebe in eine Lösung von Fluoroborsäure mit einer Säurekonzentration von 0,1 N getaucht und sodann mit Wasser gewaschen. Hierauf wurde das Gewebe in ein stromloses Kupferplattierungsbad, das aus 7,5 g/Liter Kupfersulfat, 30 ml/Liter 37%igem Formalin und 85 g/Liter Rochelle-Salz bestand, getaucht und anschließend mit Wasser gewaschen. Das kupferplattierte Gewebe wurde ferner in ein Elektrovernickelungsbad, das aus 300 g/Liter Nickelsulfamat, 30 g/Liter Borsäure und 15 g/Liter Nickelchlorid bestand und einen pH-Wert von 3,7 aufwies, bei einer Stromdichte von 5 A/dm² getaucht, um eine Nickelschicht aufzubauen. Anschließend wurde es mit Wasser gewaschen, wodurch man ein elektrisch leitendes Material mit einer Metallüberzugsschicht aus 25 g/m² Kupfer und 5 g/m² Nickel erhielt. Das mit Metall überzogene Material wurde den vorerwähnten Bewertungen unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Gewebe mit Leinenbindung mit texturiertem Garn aus regelmäßigen 50d-36f-Polyester-Monofilamenten als Kette und Schuss wurde gereinigt, getrocknet und unter Wärmeeinwirkung vorfixiert und sodann einer kaustischen Behandlung zur Gewichtsverringerung um 10% unterzogen, um das Gewebe in ein Produkt mit einer Kettendichte von 164 Garnen/Zoll, einer Schussdichte von 104 Garnen/Zoll und einem Deckungsfaktor von 1895 umzuwandeln.

Das Gewebe wurde in eine wässrige Lösung mit einem Gehalt an 0,3 g/Liter Palladiumchlorid, 30 g/Liter Zinn(II)- chlorid und 300 ml 36%iger Salzsäure getaucht und sodann mit Wasser gewaschen. Anschließend wurde das Gewebe in eine Lösung von Fluoroborsäure mit einer Säurekonzentration von 0,1 N getaucht und sodann mit Wasser gewaschen. Hierauf wurde das Gewebe in ein stromloses Kupferplattierungsbad, das aus 7,5 g/Liter Kupfersulfat, 30 ml/Liter 37%igem Formalin und 85 g/Liter Rochelle-Salz bestand, getaucht und anschließend mit Wasser gewaschen. Das kupferplattierte Gewebe wurde ferner in ein Elektrovernickelungsbad, das aus 300 g/Liter Nickelsulfamat, 30 g/Liter Borsäure und 15 g/Liter Nickelchlorid bestand und einen pH-Wert von 3,7 aufwies, bei einer Stromdichte von 5 A/dm² getaucht, um eine Nickelschicht aufzubauen. Anschließend wurde es mit Wasser gewaschen. Man erhielt ein elektrisch leitendes Material mit einer Metallüberzugsschicht aus 20 g/m² Kupfer und 5 g/m² Nickel. Das mit Metall überzogene Material wurde den vorerwähnten Bewertungen unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, läßt sich aus einem Gewebe aus einem Multifilamentgarn, das aus flachen Einzelfilamenten mit einer durchschnittlichen Verdichtung von 1,5 bis 5 zusammengesetzt ist, wobei das Multifilamentgarn einen durchschnittlichen Wert von 1,0 bis 8,0 aufweist, nach chemischem Plattieren mit einem Metall ein elektrisch leitendes Material erhalten, das eine dünne Metallüberzugsschicht aufweist, dessen Oberfläche fein, gleichmäßig und glatt ist, bei dem die Flexibilität des Gewebes erhalten bleibt und das über einen breiten Frequenzbereich hinweg ein starkes EMI-Abschirmverhalten zeigt.

Fig. 1 ist eine erläuternde Querschnittansicht des erfindungsgemäßen flachen Einzelfilaments zur Berechnung von dessen Verdichtung.

Fig. 2 ist eine erläuternde Querschnittansicht des erfindungsgemäßen Multifilamentgarns zur Berechnung von dessen Verdichtung.

Fig. 3 ist eine photographische Aufnahme, die die Oberfläche des in den erfindungsgemäßen Beispielen verwendeten Gewebes zeigt.

Fig. 4 ist eine erläuternde schematische Darstellung von Kette und Schuss gemäß der vorliegenden Erfindung zur Berechnung der jeweiligen Gewebeoberflächen- Besetzungsverhältnisse.

Bezugszeichen

1

Einzelfilament

2

Kette-Multifilamentgarn

3

Schuss-Multifilamentgarn
A Breite des Kette-Multifilamentgarns
B Kettenabstand
C Breite des Schuss-Multifilamentgarns
D Schussabstand

Claims

1. Elektrisch leitendes Material, umfassend einen textilen Werkstoff aus einem Multifilamentgarn, das aus einer Mehrzahl von flachen, thermoplastischen Einzelfilamenten zusammengesetzt ist, wobei auf der Oberfläche des textilen Werkstoffes eine Metallüberzugsschicht ausgebildet ist.

2. Elektrisch leitendes Material nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem textilen Werkstoff um ein Gewebe handelt.

3. Elektrisch leitendes Material nach Anspruch 2, wobei die flachen Einzelfilamente ein durchschnittliches Flachheitsverhältnis von 1,5 bis 5,0 aufweisen.

4. Elektrisch leitendes Material nach Anspruch 3, wobei das Multifilamentgarn ein durchschnittliches Flachheitsverhältnis von 1,0 bis 8,0 aufweist.

5. Elektrisch leitendes Material nach Anspruch 3, wobei das Multifilamentgarn ein durchschnittliches Flachheitsverhältnis von 1,2 bis 7,0 aufweist.

6. Elektrisch leitendes Material nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Kette des Gewebes ein Gewebeoberflächen- Besetzungsverhältnis von 60 bis 90% und dessen Schuss ein Gewebeoberflächen-Besetzungsverhältnis von 90 bis 120% aufweist.

7. Elektrisch leitendes Material nach Anspruch 6, wobei das Gewebe einen Deckfaktor von 1000 bis 3000 aufweist.

8. Elektrisch leitendes Material nach Anspruch 7, wobei es sich bei der thermoplastischen Faser, die das Gewebe bildet, um einen Polyester handelt.

9. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitenden Materials, umfassend das Bereitstellen eines textilen Werkstoffes aus einem Multifilamentgarn, das aus einer Mehrzahl von flachen, thermoplastischen Einzelfilamenten zusammengesetzt ist, und Durchführen einer Metallbeschichtungsbehandlung auf dem textilen Werkstoff.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei es sich bei dem textilen Werkstoff um ein Gewebe handelt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die flachen Einzelfilamente ein durchschnittliches Flachheitsverhältnis von 1,5 bis 5,0 aufweisen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Multifilamentgarn ein durchschnittliches Flachheitsverhältnis von 1,0 bis 8,0 aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Multifilamentgarn ein durchschnittliches Flachheitsverhältnis von 1,2 bis 7,0 aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Kette des Gewebes ein Gewebeoberflächen-Besetzungsverhältnis von 60 bis 90% und dessen Schuss ein Gewebeoberflächen- Besetzungsverhältnis von 90 bis 120% aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Gewebe einen Deckfaktor von 1000 bis 3000 aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei es sich bei der thermoplastischen Faser, aus der das Gewebe besteht, um einen Polyester handelt.

17. EMI-Abschirmung, bestehend im wesentlichen aus dem elektrisch leitenden Material nach Anspruch 1.